Question

17．現(xiàn)有H、C、B、0、N、Na、Cu等七種元素，可形成多種物質(zhì)．2015年10月中國(guó)藥學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素（含H、C、O元素）而獲得諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，青蒿素（ C₁₅H₂₂O₅）的結(jié)構(gòu)
如圖1所示．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）組成青蒿素的三種元素電負(fù)性由大到小排序是O＞C＞H
（用元素符號(hào)表示），在基態(tài)O原子中，核外存在3對(duì)自
旋相反的電子．
（2）下列關(guān)于青蒿素的說(shuō)法正確的是a（填序號(hào)）．
a．青蒿素中既存在極性鍵又存在非極性鍵
b．在青蒿素分子中，所有碳原子均處于同一平面
c．圖中數(shù)字標(biāo)識(shí)的五個(gè)碳原子均只以σ鍵與其它原子成鍵
（3）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論（VESPR）推測(cè)：N0₂^-的立體構(gòu)型為V型，CO₃^2-的中心原子雜化類型為sp²．
（4）C、N、O分別與H形成的CH₄、NH₃、H₂0沸點(diǎn)由高到底的順序?yàn)镠₂0＞NH₃＞CH₄
（5）H、B、Na元素形成的NaBH₄結(jié)構(gòu)如圖2所示，結(jié)構(gòu)中存在的相互作用有離子鍵 和共價(jià)鍵．
（6）Cu晶胞結(jié)構(gòu)如圖3所示．已知立方體的棱長(zhǎng)為a pm，Cu晶體密度為b g．cm^-3，則阿伏加德羅常數(shù)N_A=$\frac{256×10{\;}^{30}}{{a}^{3}b}$（用含a、b的代數(shù)式表示，lpm=1xl0^-12m）．

Answer 1

分析 （1）組成青蒿素的三種元素為H、C、O，根據(jù)電負(fù)性的遞變規(guī)律判斷電負(fù)性的大小順序；在基態(tài)O原子中，核外有8的電子，其中有3個(gè)軌道有成對(duì)電子；
（2）a．青蒿素中存在O-O鍵、C-C鍵，為非極性鍵，C-O、C-H鍵為極性鍵；
b．含有飽和碳原子，具有烷烴的結(jié)構(gòu)；
c．C=O鍵含有π鍵；
（3）N0₂^-與SO₂互為等電子體，二氧硫的分子空間構(gòu)型為V型；CO₃^2-中C價(jià)層電子對(duì)數(shù)=$\frac{4+0×3+2}{2}$=3，C雜化類型為sp²；
（4）C、N、O分別與H形成的CH₄、NH₃、H₂0中，水是液態(tài)，另外兩種為氣態(tài)，氨分子、水分子之間有氫鍵，據(jù)此判斷；
（5）根據(jù)圖2所示，NaBH₄結(jié)構(gòu)中存在著離子鍵 和共價(jià)鍵；
（6）該晶胞中Cu原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，根據(jù)ρ=$\frac{4×\frac{M}{{N}_{A}}}{V}$計(jì)算阿伏伽德羅常數(shù)．

解答 解：（1）組成青蒿素的三種元素為H、C、O，元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越強(qiáng)，非金屬性：O＞C＞H，則H、C、O三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是O＞C＞H，；在基態(tài)O原子中，核外有8的電子，其中有3個(gè)軌道有成對(duì)電子，則核外存在3對(duì)自旋相反的電子，
故答案為：O＞C＞H；3；
（2）a．青蒿素中存在O-O鍵、C-C鍵，為非極性鍵，C-O、C-H鍵為極性鍵，故a正確；
b．含有飽和碳原子，具有烷烴的結(jié)構(gòu)，則所有碳原子不處于同一平面，故b錯(cuò)誤；
c．C=O鍵含有π鍵，故c錯(cuò)誤；
故答案為：a；
（3）N0₂^-與SO₂互為等電子體，二氧硫的分子空間構(gòu)型為V型；CO₃^2-中C價(jià)層電子對(duì)數(shù)=$\frac{4+0×3+2}{2}$=3，C雜化類型為sp²，
故答案為：V型；sp²；
（4）C、N、O分別與H形成的CH₄、NH₃、H₂0中，水是液態(tài)，另外兩種為氣態(tài)，氨分子、水分子之間有氫鍵，所以CH₄、NH₃、H₂0沸點(diǎn)由高到底的順序?yàn)镠₂0＞NH₃＞CH₄，
故答案為：H₂0＞NH₃＞CH₄；
（5）根據(jù)圖2所示，鈉離子與硼氫根離子之間是離子鍵，硼氫根離子內(nèi)部硼原子與氫原子之間是共價(jià)鍵，所以NaBH₄結(jié)構(gòu)中存在著離子鍵 和共價(jià)鍵，
故答案為：離子鍵 和共價(jià)鍵；
（6）該晶胞中Cu原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，根據(jù)ρ=$\frac{4×\frac{M}{{N}_{A}}}{V}$知，N_A=$\frac{4M}{ρV}$=$\frac{64×4}{a{\;}^{3}×10{\;}^{-30}×b}$mol^-1=$\frac{256×10{\;}^{30}}{{a}^{3}b}$mol^-1，
故答案為：$\frac{256×10{\;}^{30}}{{a}^{3}b}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及晶胞計(jì)算、氫鍵、微�？臻g構(gòu)型判斷、原子雜化方式判斷等知識(shí)點(diǎn)，明確基本理論基本原理是解本題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是晶胞計(jì)算．